一种旋挖钻机桅杆变幅机构能量再利用液压系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于旋挖钻机技术领域，涉及一种旋挖钻机桅杆变幅机构能量再利用液压系统。
【背景技术】
[0002]旋挖钻机是一种用于粧基础工程中成孔作业的现代机电液一体化大型机械装备，作业循环性强。桅杆变幅机构用来完成钻桅的举升及调垂工作，每一个作业位姿都需要调节桅杆变幅机构，系统驱动钻桅变幅油缸，带动钻桅移动，并根据旋挖钻机工作现场的实际情况来完成桅杆的举升及调垂作业。变幅油缸下降时，为了防止由于重力作用而失重，需保证液压油缸具有一定的背压，在回流通道增设节流装置，液压油通过节流装置后流回油箱，这个过程中桅杆的势能将转化为液压油的热能，使系统发热，增加了系统的热负荷，降低了液压元件的使用寿命，同时浪费了能量。此外，液压油作用在变幅油缸上实现举升动作和调节动作时，也会产生大量的能量损失。因此，对于作业循环性强的旋挖钻机桅杆变幅机构需要一种能够实现高效率的能量回收再利用的液压系统。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种旋挖钻机桅杆变幅机构能量再利用液压系统，该系统能够回收旋挖钻机桅杆边幅机构的能量回收再利用。
[0004]为达到上述目的，本发明所述的旋挖钻机桅杆变幅机构能量再利用液压系统包括主栗、油箱、桅杆控制阀组、先导逻辑控制部件、桅杆液压缸组、增压缸、蓄能器及桅杆能量回收控制阀，油箱的出油口经主栗与桅杆控制阀组的入口相连通，桅杆控制阀组的出口与桅杆液压缸组相连接，桅杆能量回收控制阀与桅杆液压缸组、蓄能器及增压缸相连接，油箱的入油口与桅杆能量回收控制阀的出口相连通，先导逻辑控制部件的出口与桅杆控制阀组的控制口及桅杆能量回收控制阀的控制口相连通。
[0005]所述桅杆控制阀组包括换向阀，主栗与换向阀的入口相连通，换向阀的两个出口与桅杆液压缸组相连通，先导逻辑控制部件的出口与换向阀的两个控制口相连通。
[0006]所述桅杆液压缸组包括左边缸及右边缸，换向阀的一个出口与左边缸的有杆腔、右边缸的有杆腔及桅杆能量回收控制阀相连通，换向阀的另一个出口与右边缸的无杆腔相连通，左边缸的无杆腔与桅杆能量回收控制阀相连通。
[0007]所述桅杆能量回收控制阀包括第一单向阀、第二单向阀、第一可控液压锁阀、第二可控液压锁阀、第三可控液压锁阀、选择阀及溢流阀；
[0008]所述换向阀的一个出口与左边缸的有杆腔、右边缸的有杆腔及第三可控液压锁阀的入口相连通，所述换向阀的另一个出口与右边缸的无杆腔相连通，左边缸的无杆腔与第二可控液压锁阀的入口及第一单向阀的出口相连通，第三可控液压锁阀的出口及第二可控液压锁阀的出口均与选择阀的一个入口相连通，溢流阀的出口与油箱的入口及选择阀的另一个入口相连通，选择阀的出口与溢流阀的入口及增压缸的大腔相连通，增压缸的小腔与第二单向阀的入口相连通，第二单向阀的出口与蓄能器及第一可控液压锁阀的入口相连通，第一可控液压锁阀的出口与第一单向阀的入口相连通，第一单向阀的出口与左边缸的无杆腔相连通，先导逻辑控制部件的出口与第一可控液压锁阀的控制口、第二可控液压锁阀的控制口、第三可控液压锁阀的控制口及选择阀的控制口相连通。
[0009]所述选择液压缸组还包括辅助中缸，其中，辅助中缸的无杆腔与左边缸的无杆腔及第一单向阀的出口相连通，辅助中缸的有杆腔与第三可控液压锁阀的入口、左边缸的有杆腔及右边缸的有杆腔相连通。
[0010]所述桅杆控制阀组还包括限流单向阀，换向阀的一个出口经限流单向阀与左边缸的有杆腔、右边缸的有杆腔及桅杆能量回收控制阀相连通，换向阀的另一个出口与右边缸的无杆腔相连通。
[0011]本发明具有以下有益效果:
[0012]本发明所述的旋挖钻机桅杆变幅机构能量再利用液压系统在工作时，在旋挖钻机桅杆下降动作时，通过先导逻辑控制部件控制桅杆控制阀组及桅杆能量控制阀将液压油的存储到蓄能器中，当蓄能器储能完成后，则将多余的液压油经桅杆能量控制阀进入到油箱中，使桅杆能够继续下降，当旋挖钻机的桅杆上升时，则通过先导逻辑控制部件控制桅杆控制阀组及桅杆能量控制阀使蓄能器中的液压油经桅杆能量控制阀进入到桅杆液压缸组中，从而在桅杆下降动作时进行能量的回收，在桅杆上升过程中实现储能器中能量的再利用，结构简单，操作方便，具有广泛的应用及推广空间。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图；
[0014]图2为本发明在桅杆下降动作时的示意图；
[0015]图3为本发明在桅杆上升动作时的示意图。
[0016]其中，1为主栗、2为桅杆控制阀组、2.1为换向阀、2.2为限流单向阀、3为先导逻辑控制部件、4为桅杆液压缸组、4.1为辅助中缸、4.2为左边缸、4.3为右边缸、5为增压缸、6为蓄能器、7为桅杆能量回收控制阀、7.la为第一可控液压锁阀、7.lb为第二可控液压锁阀、7.1c为第三可控液压锁阀、7.2a为第一单向阀、7.2b为第二单向阀、7.3为选择阀、7.4为溢流阀。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0018]参考图1，本发明所述的旋挖钻机桅杆变幅机构能量再利用液压系统包括主栗1、油箱、桅杆控制阀组2、先导逻辑控制部件3、桅杆液压缸组4、增压缸5、蓄能器6及桅杆能量回收控制阀7，油箱的出油口经主栗1与桅杆控制阀组2的入口相连通，桅杆控制阀组2的出口与桅杆液压缸组4相连接，桅杆能量回收控制阀7与桅杆液压缸组4、蓄能器6及增压缸5相连接，油箱的入油口与桅杆能量回收控制阀7的出口相连通，先导逻辑控制部件3的出口与桅杆控制阀组2的控制口及桅杆能量回收控制阀7的控制口相连通。
[0019]需要说明的是，所述桅杆控制阀组2包括换向阀2.1，主栗1与换向阀2.1的入口相连通，换向阀2.1的两个出口与桅杆液压缸组4相连通，先导逻辑控制部件3的出口与换向阀2.1的两个控制口相连通。所述所述桅杆控制阀组2还包括限流单向阀2.2，换向阀2.1的一个出口经限流单向阀2.2与左边缸4.2的有杆腔、右边缸4.3的有杆腔及桅杆能量回收控制阀7相连通，换向阀2.1的另一个出口与右边缸4.3的无杆腔相连通。
[0020]所述桅杆液压缸组4包括左边缸4.2及右边缸4.3，换向阀2.1的一个出口与左边缸4.2的有杆腔、右边缸4.3的有杆腔及桅杆能量回收控制阀7相连通，换向阀2.1的另一个出口与右边缸4.3的无杆腔相连通，左边缸4.2的无杆腔与桅杆能量回收控制阀7相连通。所述选择液压缸组还包括辅助中缸4.1，其中，辅助中缸4.1的无杆腔与左边缸4.2的无杆腔及第一单向阀7.2a的出口相连通，辅助中缸4.1的有杆腔与第三可控液压锁阀7.1 c的入口、左边缸4.2的有杆腔及右边缸4.3的有杆腔相连通。
[0021]所述桅杆能量回收控制阀7包括第一单向阀7.2a、第二单向阀7.2b、第一可控液压锁阀7.1 a、第二可控液压锁阀7.1 b、第三可控液压锁阀7.1 c、选择阀7.3及溢流阀7.4;所述换向阀2.1的一个出口与左边缸4.2的有杆腔、右边缸4.3的有杆腔及第三可控液压锁阀7.lc的入口相连通，所述换向阀2.1的另一个出口与右边缸4.3的无杆腔相连通，左边缸4.2的无杆腔与第二可控液压锁阀7.lb的入口及第一单向阀7.2a的出口相连通，第三可控液压锁阀7.1c的出口及第二可控液压锁阀7.lb的出口均与选择阀7.3的一个入口相连通，溢流阀7.4的出口与油箱的入口及选择阀7.3的另一个入口相连通，选择阀7.3的出口与溢流阀7.4的入口及增压缸5的大腔相连通，增压缸5的小腔与第二单向阀7.2b的入口相连通，第二单向阀7.2b的出口与蓄能器6及第一可控液压锁阀7.la的入口相连通，第一可控液压锁阀7.la的出口与第一单向阀7.2a的入口相连通，第一单向阀7.2a的出口与左边缸的无杆腔相连通，先导逻辑控制部件3的出口与第一可控液压锁阀7.la的控制口、第二可控液压锁阀
7.lb的控制口、第三可控液压锁阀7.lc的控制口及选择阀7.3的控制口相连通。
[0022]本发明的具体工作过程为:
[0023]参见图2，当旋挖钻机桅杆下降时，先导逻辑控制部件3检测到桅杆下降信号Signal-d，则向第二可控液压锁阀7.lb控制口 k2、选择阀7.3的控制口 k4及换向阀2.1的一个控制口k6发送控制信号，使第一可控液压锁阀7.la锁住，第二可控液压锁阀7.lb打开，第三可控液压锁阀7.lc锁住，选择阀7.3下位工作，选择阀7.3的控制口k6得压力油，则换向阀2.1右位工作，主栗1输出的压力油通过换向阀2.1通向左边缸4.2的有杆腔及右边缸4.3的有杆腔中；右边缸4.3的无杆腔中油液通过换向阀2.1回油箱。左边缸4.2的无杆腔中油液和辅助中缸4.1的无杆腔中油液流向第二可控液压锁阀7.lb中。第二可控